شبیه‌سازی مخازن کروی با رویکرد شناسایی خرابی ناشی از ترک

مخازن تحت فشار در صنایع نفت، پتروشیمی و نیروگاه‌ها نقش مهمی دارند. تعمیر و نگهداری از آنها علاوه بر طراحی و ساخت، در طول عمر آنها بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق، مدل یک مخزن کروی تحت فشار دارای ترک با استفاده از روش المان محدود بررسی شده است. با مدلسازی سیال و در نظر گرفتن برهم کنش بین سیال و جامد، همچنین روش انتشار امواج، ابتدا موقعیت و ابعاد ترک تخمین زده میشود. با توجه به محل و ابعاد ترک، نحوه توزیع تنش بدست خواهد آمد. با نصب چهار سنسور موقعیت ترک به ابعاد 40 و عمق 6 میلیمتر مشخص شده و تنش ماکزیمم اطراف آن 367/5 مگاپاسگال بوده که از حد مجاز بیشتر میباشد. با شناسایی نقاط بحرانی اطراف ترک، ابعاد هندسی تقویتی باید به گونه‌ای انتخاب شود که بیشترین ضریب اطمینان حاصل گردد. همچنین طول عمر این مخازن در اثر خرابی قابل پیش بینی خواهد بود.

simulation of spherical vessels for identifying crack-induced failures

pressure vessels play a crucial role in the oil, petrochemical, and power industries. their maintenance, along with design and construction, is essential throughout their lifespan. this research examines a model of a cracked spherical pressure vessel using the finite element method. by modeling the fluid and considering the fluid-solid interaction, along with the wave propagation method, the position and dimensions of the crack are initially estimated. based on the crack location and size, the stress distribution is determined. four sensors identify the crack position, measuring 40 mm in length and 6 mm in depth, with a maximum stress of 367.5 mpa, exceeding the allowable limit. identifying critical points around the crack, the geometric dimensions of the reinforcement should be chosen to ensure the highest safety factor. additionally, the lifespan of these vessels can be predicted based on the damage assessment.